专利名称：含辅酶Q₁₀的水凝胶及由该水凝胶制成的巴布剂的制作方法将传统药用物质，如植物组织提取物、动物组织提取物、天然矿物等制成局部给药的各种糊剂、泥庵剂或各种软、硬膏剂，在各国民间已有大量应用，如我国传统的橡胶膏药， 埃及及巴比伦王国《伊伯氏纸草本》(BC1552)中也有硬膏的记载。现代透皮贴剂自二十世纪八十年代面世以来，发展迅速，迄今全球至少已有二十多种化学药品的透皮贴剂获得各国药政部门的上市批准。上述透皮贴剂和橡胶膏药等外用制剂一般为脂溶体系，虽然目前该类制剂在制备工艺上已较为成熟，可以实现大规模的工业化生产，在医疗领域的应用也曰益为人所接受，销售额持续扩大，但是仍存在许多难以解决的问题，使其推广应用受到较大的限制。如很多患者对这些脂溶性的外用制剂产生过敏反应，使用后皮肤红肿甚至溃烂； 有的患者在心理上难以接受外观不雅的传统油性膏药。近年来，随着材料科学的发展，日本和韩国等亚洲国家的药剂师们开发了一种以水溶性基质为材料的透皮给药制剂，我国国内一般称其为巴布剂。《中华人民共和国药典》2010年版一部将巴布剂归类于贴膏剂中的凝胶膏剂。此种水性巴布剂贴敷于患者皮肤后，因其含有大量的水份且基本不含或仅含有少量的脂溶性成分，患者的耐受性良好，不易出现过敏现象，受到广大患者的欢迎。巴布剂产品不仅在亚洲广受欢迎，而且开始走向国际市场，已有数个巴布剂产品获得美国FDA的上市批准。我国市场上也有进口的巴布剂销售，与传统橡胶膏剂相比，巴布剂显得更柔软，也更洁净。除了上面述及的临床应用上的问题，透皮给药制剂在技术也存有较大的局限性， 使用传统的技术手段，有些物质不便于制成透皮给药制剂，如分子量较大(大于500道尔顿)、熔点较高的化合物在理论上不适于透皮给药，而水溶性或脂溶性差的化合物等则也难以制备为透皮给药制剂。上述情况阻碍了这些物质在透皮给药和化妆品等领域的应用。为此，人们又对透皮给药的载体材料和药物在这些载体中的分布及其药代动力学等进行了探索。随着纳米材料和技术被引入制药工业，人们发现了纳米技术在透皮给药领域的独特作用，并开发了数种适用于透皮给药的纳米载体形式，如纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、纳米胶束等。这些纳米形态的载体为突破大分子和水不溶性药物在透皮给药中的应用局限性提供了途径，并取得积极成果。纳米技术的引入，大大地扩展了潜在的可用于透皮给药的药物的数量，如大分子量的非水溶性辅酶(^。辅酶( 1(ι是广泛存在于动物、植物、微生物等细胞线粒体上的一种生物活性物质， 在各种生物氧化还原反应中能够输送电子，是细胞自身产生的天然抗氧化制，具有重要的生理作用。已有文献报道，辅酶( 1(ι可应用于治疗坏血病、心脏病、病毒性肝炎、先天性再生性贫血、肺气肿、支气管哮喘、帕金森等病症。动物实验结果表明还具有抗肿瘤作用。人类自身能以酪氨酸为原料自行合成部分辅酶(^，但在年龄超过20岁以后其在人体内的含量便开始不断减少。外源性辅酶Acl的应用，可以弥补自身来源的不足。随着对辅酶( 1(ι研究的深入和产业链的延伸，除了在医药领域具有广阔应用前景， 目前辅酶Qltl在发达国家已经广泛应用于食品、保健品和化妆品领域。在化妆品应用中，辅酶Qltl的功效主要是抗皱作用，其作用机理为辅酶( 1(ι促进面、手部上皮细胞呼吸链传递和 ARP产生，从而促进皮肤新陈代谢，消除由老化、营养缺乏、光照、疾病等带来的皮肤紧张压力，同时抑制皮肤脂质过氧化，对皮肤起滋养和抗衰老作用。系列试验结果表明，辅酶Qltl对皮肤细胞脂质过氧化抑制效果较VE、VB2更为显著。但是由于辅酶Glltl分子结构中含有不饱和双键，因此极不稳定，易被空气中的氧及光线氧化和分解，受热或遇到金属离子则加速分解，结果常导致产品中辅酶Acl含量下降， 对产品质量和使用效果的影响很大。对于外用化妆品中的辅酶( 1(ι，由于在使用过程中，其和空气及周围环境的相对接触面积更大，氧化和分解更为剧烈。如何防止或减缓辅酶Acl在外用制剂中的氧化与分解成为亟待解决的问题。纳米药物制剂是当前处于发展中的新一代制剂形式，纳米药物活性成分载体粒子的尺寸是其首要特征，也是纳米药物制剂所呈现纳米效应的重要基础。2000年版《中华人民共和国药典》规定纳米球、纳米囊的粒径范围为10 lOOOnm。大量研究表明，当药物颗粒的粒径在10 IOOOnm之间时，纳米药物在理化性质、药代动力学(PK)和药效动力学(PD) 的特征方面已呈现出与常规制剂明显的差异，这些构成了纳米药物特殊生物效应的物质基石出。脂质体作为药物载体的研究已有近40年的历史，制备技术已经比较成熟。脂质体根据其结构所包含类脂质双分子层的层数，分为粒径在20 SOnm之间的小单室脂质体、粒径在100 IOOOnm之间的大单室脂质体和粒径在1 5 μ m之间的多室脂质体。其中纳米脂质体一般指小单室脂质体。脂质体通常由卵磷脂和胆固醇构成。常用的制备方法包括注入法、薄膜分散法、超声波分散法、逆相蒸发法和表面活性剂处理法等。药物或溶解在脂质体内的水相，或吸附或溶解在脂质双分子膜上或膜内。纳米脂质体载药系统具有增强药物靶向性、延长药物作用时间、提高药物稳定性、降低药物不良反应等特点。如果采用纳米胶囊技术制备辅酶Qltl纳米脂质体，不仅能增强其稳定性，防止氧化降解，而且能提高其水溶性，促进辅酶Qltl的吸收。国外已有文献报道，将辅酶Qltl制成脂质体后显著提高了生物利用率及使用效果。在本发明之前，已经有人将辅酶Qltl制成了普通纳米脂质体。如《食品工业科技》 2006年第2期第164页至168页《辅酶( 1(ι纳米脂质体的制备》中即介绍了制备纳米脂质体的方法。该文采用薄膜-超声法和乙醇注入-超声法来制备了辅酶( 1(ι纳米脂质体。其中采用乙醇注入-超声法所制备的辅酶( 1(ι纳米脂质体的载量可高达45%。在此援引该文，以作为本发明中制备辅酶纳米脂质体的备选方法之一。此外，《纳米药物》(主编杨详良，清华大学出版社，2007年10月第1版)中也介绍了制备纳米制剂的常用方法，医药及化妆品领域从事纳米制剂制备的普通技术人员可以参阅该书并在制备纳米制剂时作为指导用书。将辅酶Qltl制成可外用的制剂，从而发挥其药理作用，在本发明之前已有一些研US2006182787A1描述了一种用于皮肤或皮肤创伤处的材料，其含有缩聚化合物基质和一种吸水性聚合物，该吸水性化合物能渗出至少一种促进伤口愈合的物质和一种皮肤护理物质。在其中一种方案中，该吸水化合物包含以质量计至少90 %的交联丙烯酸，在这些丙烯酸中至少有30mOl%的丙烯酸为中性丙烯酸。EP1588703A1描述了辅酶Gjici用于人类及其他动物从而减缓疲劳的用途。其中辅酶 Qltl可以多种方式为人体所使用，如口服，也可直接用于皮肤。其可以被制成霜剂、硬膏剂、 凝胶剂、喷剂等外用剂型。其中的霜剂可制成W/0型。
本发明涉及含有辅酶Qltl的纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、 纳米胶束之一种单独或两种以上混合存在的组合物及含有该组合物形态辅酶Qltl的水凝胶和用该水凝胶制成的巴布剂。该含有辅酶Acl的纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、 纳米微乳、纳米胶束之一种或两种以上混合物的水凝胶及含此水凝胶的巴布剂可应用于人体皮肤或粘膜，如手部、臂部、腹部、面部、口腔粘膜等部位，作为抗疲劳制剂、皮肤伤口护理制剂或皮肤美容薄膜或贴膜等使用，尤其是适合于作为美容贴膜使用于面部和颈部，具有减缓皮肤衰老、抗皱等功效。本发明尤其优选使用含辅酶( 1(ι柔性纳米脂质体来制备成水凝胶及含该水凝胶的巴布剂。本发明中所述的纳米粒是指粒径介于10 IOOOnm的固体颗粒，包括纳米囊和纳米球。纳米粒是由天然的、半合成的和合成的高分子材料组成。一般通过纳米沉淀技术或超细粉碎技术直接制备为药物纳米颗粒。本发明中所述的固体脂质纳米粒是指磷脂依靠疏水缔合作用在水中自发形成的一种分子有序组合体，为多层囊泡结构，每层均为类脂双分子膜，层间和脂质体内核为水相，双分子膜间为油相。本发明中所述的柔性纳米脂质体是指将表面活性剂，如胆酸钠、去氧胆酸钠等加入到制备脂质体的类脂材料中制成的具有高度自身形变、可高效地穿透只有其自身大小数分之一的皮肤孔道的类脂质体，具有高效渗透性、高度柔韧性和亲水性。该柔性纳米脂质体的结构类似生物膜，是一种多功能的定向药物载体，使用后能使更多的活性成分保留在皮肤中，减少活性成分进入血液循环的量，在表皮和真皮内形成药物储库，形成一个缓释模型，使药物持久地对皮肤或对应部位发挥作用。这样的特征尤其适合于应用于本发明。本发明中所述的纳米微乳，是指粒径为10 IOOnm的乳滴分散在另一种液体中形成的胶体分散系统，呈透明或半透明，其乳滴多为球形，大小比较均勻，经热压灭菌或离心也不能使之分层，属于热力学稳定系统。本发明中所述的纳米胶束，是指由双亲聚合物在选择性溶剂中发生微相分离而形成的具有疏水性内核和亲水性外壳的一种自组装结构，它们之间的推动力有疏水作用、静电作用、氢键作用和金属络合作用等。因其具有亲水性外壳和疏水性内核，所以在水中溶解后自发形成高分子胶束，并完成对药物的增溶和包裹。按照形态可将其分为球状、棒状、囊泡状、管状、二维胶束和复合大胶束等。本发明人在制备辅酶( 1(ι水凝胶及用该凝胶制备巴布剂的过程中发现，对于具有较大分子量和极低水溶性的辅酶(^，采用传统的透皮给药制剂制备方法和工艺很难达到应用目的，辅酶在体系中结块的现象很严重，不仅影响药品的外观，更重要的是所制得的水凝胶及巴布剂不能有效释放辅酶( 1(ι。于是本发明人尝试将辅酶( 1(ι采用纳米技术进行处理后装载于适当载体制剂后予以应用，如制成以辅酶Qltl为活性成分的纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、纳米胶束等药物载体，然后将这些载体制剂应用于制备水凝胶，取得了预料不到的效果。不仅制得了辅酶( 1(ι在整个体系中分布均勻的产品，而且大大提高了药物的装载量和稳定性。在其后对这些由上述药物载体制剂所制成的水凝胶和巴布剂所作的溶出或透皮实验，也获得满意效果，完全可以满足制备辅酶( 1(ι水凝胶及含该水凝胶的巴布剂的要求。在本发明所述各种纳米剂型，即纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、纳米胶束中，优选辅酶Acl柔性纳米脂质体。辅酶纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、纳米胶束等在本发明中表现出了普通辅酶Acl微粉或悬浮液所不具备的物理和化学特性，从而能够和体系较好地融合，并制得有效成分辅酶Acl分布均勻并有效释放的水凝胶及巴布剂，其原因在于纳米粒子所特有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应等的共同作用， 此外，不同的纳米形态制剂还具有其独特的功能和特性辅酶纳米粒由于具有纳米级材料所特有的表面效应，增强了在水性材料中的分散性及与水性材料的相容性而应用于本发明。固体脂质纳米粒的外表面具有较强的亲水性，能够和水性凝胶基质很好地融合， 从而在水凝胶及巴布剂中稳定存在。柔性纳米脂质体是一种类脂聚集体，其主要成分为磷脂和表面活性剂，具有一些独特的性能，包括高度变形性、高度亲水性、高效渗透性、高度稳定性等。这些特性使柔性纳米脂质体成为本发明中的优选方案。采用辅酶Ao柔性纳米脂质体来制备水凝胶及巴布剂， 可使辅酶Acl在体系中分布均勻，而且在进行适当的药物配比后具有可控的透皮性能，能够经皮肤进行深层释药，适合于全身给药及皮肤局部给药，尤其适合制备成化妆品用于皮肤的局部深层滋养。在本发明人所做的大量研究中，发明人发现柔性纳米脂质体尤其适合于本发明。 其一是由于柔性纳米脂质体的内外两相均为亲水性界面，而其内外两界面的中间层的两面则均为亲脂性层，辅酶可以被包埋在该中间层中而稳定存在，而亲水性的外表面则和水性凝胶相容甚好，可以使整个柔性纳米脂质体得以在制备和储存过程中不易发生诸如柔性纳米脂质体破裂等破坏性变化，较为稳定地存在于水凝胶体系中。此外，柔性纳米脂质体因在其体系中引入了表面活性剂，使其具有较好的变形性，能穿透孔径大小只有其自身直径数分之一的皮肤孔道，如汗腺孔，这样的特性刚好适合于辅酶Qltl的透过皮肤表皮。如果将其制作成化妆品，还可以起到渗透到深层皮肤的效果，如进入皮下组织，从而发挥一般化妆品所不具备的独特效果。因此，在本发明中，优选辅酶( 1(ι柔性纳米脂质体来制备水凝胶及巴布剂。除了对活性成分进行处理，从而使其相应的存在形式与体系相容，并具有符合使用目的的药物装载量及释放性能，在水凝胶制剂及巴布剂制剂中，辅料的选择及其配比对含有活性成分的水凝胶制剂的性能具有决定性的影响。具体而言，主要是构成水凝胶主体的水性粘合剂材料，对整个体系具有最为关键的作用。本发明人对辅料材料进行对比试验和分析，从众多备选材料中筛选出了适用于本发明的亲水粘合剂材料，并对用其制备水凝胶的工艺进行了研究。本发明人发现具有如下结构式的聚丙烯酸粘合剂能较好地应用于本发明中本发明涉及含辅酶Q10的水凝胶及用该水凝胶制备而成的巴布剂。本发明中所涉及的辅酶Q10被制成纳米粒、固体脂质纳米粒、柔性纳米脂质体、纳米微乳、纳米胶束等，尤其是辅酶Q10柔性纳米脂质体优选地用于本发明。将上述各形态的辅酶Q10用以制备成水凝胶及用该水凝胶制备而成的巴布剂等外用制剂或装置。本发明有效解决了含辅酶Q10的普通外用制剂中辅酶Q10易氧化、易分解并难以保存的问题，并显著提高了辅酶Q10透皮性能。该水凝胶及含该水凝胶的巴布剂可用于辅酶Q10的皮肤局部给药及护理或经皮全身给药，具体而言可制备成化妆品、保健品或药品等。本发明还涉及辅酶Q10纳米制剂在制备辅酶Q10水凝胶制剂中的用途。